一种利用采油现场振动能量发光的led防爆灯系统及使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统。压电拾振装置安装在采油现场道路两旁或大型采油机械的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能；电能通过振动采集电缆输送到整流稳压模块，转化为可以储存在储能装置中的电能，储存在储能装置中的电能经LED灯具驱动控制模块处理后，通过灯具驱动电缆为LED防爆灯提供电能。有益效果是：可以有效的收集振动能量并加以利用来实现采油现场的照明，解决了LED防爆灯受天气和地域的限制，不能持续供能的问题；不需要市电接入，解决了采油现场市电供给困难的问题，大大降低采油现场的电力设施建设费用。
【专利说明】一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED防爆灯系统及使用方法，特别涉及一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统。
【背景技术】
[0002]当前全球经济的发展，越来越突显出资源短缺和环境污染问题，全球能源与环保压力已越来越大。在此背景下，世界各国的节能环保意识正逐步增强，节能减排、环境保护已经成为当前市场和产业发展的主流趋势。LED灯凭借其高节能、环保、寿命长的优点，正被世界各国大力推广。石化企业作为国家的支柱产业，更是注重节能环保问题。LED防爆灯相对传统防爆灯，具有节能环保、防爆性能好、抗震的优点。中石化出台多项政策文件，要求石化企业进行LED灯节能改造。
[0003]现在国内LED防爆灯多为市电供电，仍需要电能供应。怎样利用可再生能源为LED防爆灯供电，在LED节能的前提下进一步节能，成为LED防爆灯研发机构必须攻克的课题。经过各研发机构的努力，利用太阳能和风能供电的LED防爆灯被大力推广。
[0004]中国专利201220345900.6公开了一种太阳能LED防爆灯，所述的LED防爆灯的电源端与太阳能控制器的负载输出端连接，太阳能控制器的充电输出端与蓄电池连接，太阳能控制器的输入端与太阳能电池板的输出端连接。该太阳能LED防爆灯能有效应用在安全防爆领域内，自动独立供电，停电的情况下也可自供电，且环保节能、安全高效，使用更加简单方便。
[0005]中国专利201020566517.4公开了 一种防爆风光互补照明系统，该专利公开了一种利用风能和太阳能互补发电的LED防爆灯系统。该系统结构合理，可以无市电照明，节能效果好，且安全性能高。
[0006]但是上述专利提供的LED防爆灯系统，仍然存在问题，具体原因如下:1.阴雨天时太阳能功能不足，LED灯具可能会无法实现照明；2.不是任何地区的风力都可以驱动风力发电机产生电能。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统及使用方法，利用采油现场持续存在的振动能量，为LED防爆灯供电，实现在无市电接入的情况下的连续照明。
[0008]本发明提供一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统，包括压电拾振装置、LED防爆灯、振动采集电缆、整流稳压模块、储能装置、LED灯具驱动控制模块、灯具驱动电缆，所述的压电拾振装置安装在采油现场道路两旁或大型采油机械的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能；电能通过振动采集电缆输送到整流稳压模块，整流模块把压电拾振装置产生的交流电整理成直流电，稳压模块把整流模块处理后的直流电的电流电压进行调变换，转化为可以储存在储能装置中的电能，储存在储能装置中的电能经LED灯具驱动控制模块处理后，通过灯具驱动电缆为LED防爆灯提供电能。
[0009]上述的压电拾振装置包括上盖、输出电缆、阻尼变压器、外壳、压电陶瓷片、弹性电极、惯性质量块，所述的外壳的内腔由上到下依次设有阻尼变压器、惯性质量块和压电陶瓷片、弹性电极，外壳的顶部设有上盖，所述的阻尼变压器的输出端连接到输出电缆，拾取振动能量后，惯性质量块发生惯性位移，从而导致压电陶瓷片形变，发生正压电效应产生电能，经阻尼变压器处理后，通过输出电缆将电力输出。
[0010]本发明提供的利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统的使用方法，包括以下步骤:
(1)多组压电拾振装置安装在采油现场道路两旁或大型采油机械的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能；
(2)压电拾振装置拾取振动能量后，惯性质量块发生惯性位移，从而导致压电陶瓷片形变，发生正压电效应产生电能，经阻尼变压器处理后，通过电力电缆输出；
(3)压电拾振装置产生的电能经电力电缆输送到整流稳压模块，整流模块把压电拾振装置产生的交流电整理成直流电，稳压模块把整流模块处理后的直流电的电流电压进行调变换，转化为可以储存在储能装置中的电能；储能装置为高性能锂电池组或可充电铅酸电池组；
(4)储存在储能装置中的电能经LED灯具驱动控制模块处理后，灯具驱动电缆为LED防爆灯(3)提供电能；其中，LED灯具驱动控制模块要根据LED灯具发光源的技术参数选择，LED灯具驱动控制模块来实现灯具光控、定时及声控选择。
[0011]本发明的有益效果是:
(1)通常情况下，采油现场产生的振动能量会被白白浪费，本发明可以有效的收集这部分能量并加以利用来实现采油现场的照明，具有显著的社会经济价值；
(2)该发明解决了现有的LED防爆灯受天气和地域的限制，不能持续供能的问题；
(3)该发明不需要市电接入，解决了采油现场市电供给困难的问题，大大降低采油现场的电力设施建设费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1是本发明的现场模拟图；
附图2是本发明的压电拾振装置的结构图；
附图3是本发明的压电拾振装置的压电陶瓷未受外力影响时的示意图；
附图4是本发明的压电拾振装置的压电陶瓷拾取振动能量后的示意图；
附图5是本发明的整体等效电路图；
上图中:压电拾振装置1、大型采油机械2、LED防爆灯3、振动采集电缆4、整流稳压模块5、储能装置6、LED灯具驱动控制模块7、灯具驱动电缆8 ;上盖1.1、输出电缆1.2、阻尼变压器1.3、外壳1.4、压电陶瓷片1.5、弹性电极1.6、惯性质量块1.7。【具体实施方式】
[0013]结合附图1-5，对本发明作进一步的描述:
本发明提供一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统，包括压电拾振装置1、LED防爆灯3、振动采集电缆4、整流稳压模块5、储能装置6、LED灯具驱动控制模块7、灯具驱动电缆8，所述的压电拾振装置I安装在采油现场道路两旁或大型采油机械2的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能；电能通过振动采集电缆4输送到整流稳压模块5，整流模块把压电拾振装置产生的交流电整理成直流电，稳压模块把整流模块处理后的直流电的电流电压进行调变换，转化为可以储存在储能装置6中的电能，储存在储能装置6中的电能经LED灯具驱动控制模块7处理后，通过灯具驱动电缆8为LED防爆灯3提供电能，LED防爆灯的光源由多个LED芯片串并联组成。
[0014]其中，压电拾振装置I包括上盖1.1、输出电缆1.2、阻尼变压器1.3、外壳1.4、压电陶瓷片1.5、弹性电极1.6、惯性质量块1.7，所述的外壳1.4的内腔由上到下依次设有阻尼变压器1.3、惯性质量块1.7和压电陶瓷片1.5、弹性电极1.6，外壳1.4的顶部设有上盖1.1，所述的阻尼变压器1.3的输出端连接到输出电缆1.2，拾取振动能量后，惯性质量块
1.7发生惯性位移，从而导致压电陶瓷片1.5形变，发生正压电效应产生电能，经阻尼变压器1.3处理后,通过输出电缆1.2将电力输出。
[0015]本发明的利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统的使用方法，包括以下步骤:
(1)多组压电拾振装置安装在采油现场道路两旁或大型采油机械的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能，该压电拾振装置相当于发电机，拾取振动能量后产生电能；
(2)压电拾振装置拾取振动能量后，惯性质量块发生惯性位移，从而导致压电陶瓷片形变，发生正压电效应产生电能，经阻尼变压器处理后，通过电力电缆输出；
(3)压电拾振装置产生的电能经电力电缆输送到整流稳压模块，整流模块把压电拾振装置产生的交流电整理成直流电，稳压模块把整流模块处理后的直流电的电流电压进行调变换，转化为可以储存在储能装置中的电能；储能装置为高性能锂电池组或可充电铅酸电池组；
(4)储存在储能装置中的电能经LED灯具驱动控制模块处理后，灯具驱动电缆8为LED防爆灯3提供电能；其中，LED灯具驱动控制模块要根据LED灯具发光源的技术参数选择，LED灯具驱动控制模块来实现灯具光控、定时及声控选择。
[0016]由于采油现场是防爆区域，因此采用的灯具为LED防爆灯，电力电缆主线穿管后埋设地下，处于地上的分支线穿于防爆挠性管内，各管接头出采用防爆接头连接。各智能模块设备全部安装在防爆箱内，储能设备埋设地下。
[0017](I)通常情况下，采油现场产生的振动能量会被白白浪费，本发明可以有效的收集这部分能量并加以利用来实现采油现场的照明，具有显著的社会经济价值；
(2)该发明解决了现有的LED防爆灯受天气和地域的限制，不能持续供能的问题；
(3)该发明不需要市电接入，解决了采油现场市电供给困难的问题，大大降低采油现场的电力设施建设费用。
【权利要求】
1.一种利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统，其特征是:包括压电拾振装置(I)、LED防爆灯(3 )、振动采集电缆(4)、整流稳压模块(5 )、储能装置(6 )、LED灯具驱动控制模块(7)、灯具驱动电缆(8)，所述的压电拾振装置(I)安装在采油现场道路两旁或大型采油机械(2)的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能；电能通过振动采集电缆(4)输送到整流稳压模块(5 )，整流模块把压电拾振装置产生的交流电整理成直流电，稳压模块把整流模块处理后的直流电的电流电压进行调变换，转化为可以储存在储能装置(6)中的电能，储存在储能装置(6)中的电能经LED灯具驱动控制模块(7)处理后，通过灯具驱动电缆(8)为LED防爆灯(3)提供电能。
2.根据权利要求1所述的利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统，其特征是:所述的压电拾振装置(I)包括上盖(1.1)、输出电缆(1.2)、阻尼变压器(1.3)、外壳(1.4)、压电陶瓷片(1.5)、弹性电极(1.6)、惯性质量块(1.7)，所述的外壳(1.4)的内腔由上到下依次设有阻尼变压器(1.3)、惯性质量块(1.7)和压电陶瓷片(1.5)、弹性电极(1.6)，外壳(1.4)的顶部设有上盖(1.1)，所述的阻尼变压器(1.3)的输出端连接到输出电缆(1.2)，拾取振动能量后，惯性质量块(1.7)发生惯性位移，从而导致压电陶瓷片(1.5)形变，发生正压电效应产生电能，经阻尼变压器(1.3)处理后，通过输出电缆(1.2)将电力输出。
3.—种如权利要求1或2所述的利用采油现场振动能量发光的LED防爆灯系统的使用方法，其特征是包括以下步骤: (1)多组压电拾振装置安装在采油现场道路两旁或大型采油机械的旁边，大型车辆在道路行使以及大型采油机械工作时会产生剧烈振动，压电拾振装置用来拾取振动能量并转化为电能； (2)压电拾振装置拾取振动能量后，惯性质量块发生惯性位移，从而导致压电陶瓷片形变，发生正压电效应产生电能，经阻尼变压器处理后，通过电力电缆输出； (3)压电拾振装置产生的电能经电力电缆输送到整流稳压模块，整流模块把压电拾振装置产生的交流电整理成直流电，稳压模块把整流模块处理后的直流电的电流电压进行调变换，转化为可以储存在储能装置中的电能；储能装置为高性能锂电池组或可充电铅酸电池组； (4)储存在储能装置中的电能经LED灯具驱动控制模块处理后，灯具驱动电缆(8)为LED防爆灯(3)提供电能；其中，LED灯具驱动控制模块要根据LED灯具发光源的技术参数选择，LED灯具驱动控制模块来实现灯具光控、定时及声控选择。
【文档编号】H02J7/32GK103982849SQ201410163908
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】张健, 朱军, 商冬梅, 薄勇, 徐水娣, 孙康康, 黄少梅 申请人:山东长安特易光电技术有限公司